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浅析低碳环保实践:高职大学生“低碳环保”意识的构建与实践
摘要: 低碳环保是旨在节约能源,减少碳排放。本文在高职校园内通过低碳环保专题画报、低碳环保知识竞赛、网络建群以相互讨论或推送低碳环保知识、低碳环保主题活动等手段,营造低碳文化,倡导低碳生活,主张从生活中的小事起做到力所能及的节约,增强了全校师生的环保低碳意识。
关键词: 低碳;环保;高职
0 引言
所谓“低碳生活”,指生活作息时所耗用的能量要尽量减少,减低二氧化碳的排放量,减少对大气的污染,减轻生态恶化[1]。
2016年11月4日,联合国气候大会组委会在摩洛哥新闻公报以庆祝《巴黎协定》生效。这部协定为应对气候变化而制定,具有法律约束力。对世界各国及其企业来说节能减排、科技创新的压力不言而喻,对于我们个人来说,《巴黎协定》生效将带领我们更加重视和走向低碳生活。
中国政府在2014年联合国气候峰会后保障确保实现2020年碳排放强度比2005年下降40%-45%,并力争2030年开始减少碳排放。这个有益于全人类的决定和决心不仅仅要依靠企业生产方式的转变,同样也离不开公众生活方式的改变。
高职院校承担着为社会培养高素质劳动者的任务,因此在高职院校开展低碳环保教育,探寻学生建立低碳生活理念的途径,对实现我国节能减排发展低碳经济的具有重要意义[2]。但目前对高职学生更多是思想素质教育和专业技能的培养,低碳教育在高职院校的研究相对较少,具体落实到行动中的更少,因此探索建立高职学生的低碳环保意识的有效途径很重要。
1 高职大学生“低碳环保”意识构建的意义
1.1 适应了我国低碳经济发展的要求
我国实施低碳经济需要懂得低碳理论的高素质劳动者,高职学生毕业后大多去企业生产及时线,是生产的直接实施者和决策者,高职学生的素质直接决定了我国及时线劳动者的素质。在当今世界的绿色环保经济的大环境下,不仅要求高职学生具有一定的科学文化素质,也要求他们具备良好的生态环境伦理道德素质[2]。所在高职院校中开展低碳教育,使学生建立良好的低碳生活理念也是我国实行低碳经济发展的必由之路。而且学生在建立低碳环保理念的过程中,必然会增加对资源危机的认识,能够提高自己的社会责任感。
1.2 适应了高职院校低碳运行的要求
高职大学生实际上仍有很多的行为习惯并不低碳,如离开教室宿舍不关灯,看上去是小事,但如果全校的一百多个教室里的电灯多开一个小时(每个教室里至少五至十盏日光灯),直接多花的电费是一个不小的数字,折算成碳排量自然也不会太少,这对于学校来说后勤成本自然上升。而很多学校一般也最多在橱窗里贴几张画报宣传一下了事,低碳环保的生活理念大部分学生并没有真正建立起来。
1.3 适应了发展大学生素质的要求
低碳生活教育是对学生“德育”的扩展,低碳生活要求人们节约能源,学生一旦建立了低碳环保理念,是会具体付诸于行动的,这又何尝不是良好的“品德”?低碳生活需要掌握相应必要的理论知识,例如洗东西,对于同样的用水量,少量多次就比大量少次效果好得多,教给学生这些知识何尝不是“智育”?所以说,高职学生低碳生活理念的建立也是素质发展的要求。
2 高职院校低碳环保教育存在的部分问题
2.1 高职学生的基础环境教育相对缺乏[3]
在小学和中学的时间段里,学生的文化课程负担较重,主要以升学为目的,尽管国家早就提出加强学生的素质教育,但实际上环境教育的内容仍然很少。本应该这个阶段了解和掌握的低碳知识没有掌握,本应该这个阶段建立的低碳生活理念没有建立。
2.2 高职学生在校接受的环境教育相对缺乏
很多高职院校没有环境专业,即使有环境专业,在全校范围内开展低碳环保教育也很少。由于办学成本的考虑,在民办高职院校中开设环境专业的院校就更少了,在江苏省的所有民办高职院校中,只有江海职业技术学院一家开设了环境专业。
2.3 高职学生的环保意识不强
高职学生们内在的知识结构中一定有相关环保低碳的内容, 但现实生活中很多不能贯彻执行,例如不随手关灯,没有用完的作业本直接扔到垃圾堆桶,吃饭经常用一次性餐具等,说明他们自我约束力不够,低碳环保生活的意识不强。
那么如何让高职学生们增强低碳环保生活意识呢?这就需要我们在构建低碳环保生活意识的有效途径上下功夫。在本校校园里的低碳生活宣传上,环境专业的师生们通过专题画报、知识竞赛、网络建群以相互讨论或推送低碳环保知识、主题活动等手段,增强了全校师生的环保低碳意识,取得了较好的效果。
3 低碳环保生活理念的构建途径
俗话说,“近朱者赤,近墨者黑”,如果周围的环境里经常接触低碳环保的宣传,那么环保意识自然提高。我们做出了下面具体的探索和努力(如图1所示)。
3.1 营造低碳环保氛围
3.1.1 利用传统低碳环保专题画报,提高学生低碳意识
画报可以做到图文并茂,具有视觉冲击能力。我们首先将自己设计的宣传画报(或是将从网上下载的图片配以文字)放在校园内不同地方,进行环保低碳生活宣传。学生反映,映入眼帘的有关环保低碳的画面,还是很有震撼力的。例如鼓励大家节约用水,在画报上印出云南干旱时土地干裂,其中还有死鱼夹在其中,庄稼颗粒无收,无论是谁,看了之后觉得浪费用水是有罪恶感的。
再如鼓励节约用电的画报上有煤炭发电的电厂烟囱冒烟的情景,也有空教室不关灯的情景,很多学生表示看过后经常头脑中出现烟囱冒烟的画面,于是就赶紧关掉暂时不用的电器电源了。这也就说明学生的环保意识增强了。
节电节水节约粮食专题画报主要放在食堂、浴室、宿舍区门前。而在教学楼的宣传窗里会有各个方面的环保内容。还可以对各专业有针对性地宣传,例如对美术专业的学生,他们消耗的纸张比较多,那画报的内容就是稍稍被污染的纸张也可以“污纸成画”,而不要就此扔掉。
3.1.2 发放调查问卷,使学生了解低碳生活细节
调查问卷的题目可以罗列很多具体的可以低碳的生活行为的细节,学生只要认真答题,那么就会思考哪些行为是有利于低碳环保的,也会意识到自己的某些行为可能是不环保。在全校范围内发放调查问卷,根本目的不是为调查而调查,而是让同学们了解生活中哪些行为是可以做到低碳生活。
例如,“你每周使用几次一次性快餐盒和一次性筷子?”这个问题会促使学生反思,因为他们心里都知道频繁使用一次性餐具是不利于环保的,回忆一下自己的行为,之后的至少是短时间内内心还是会有触动的,那么就餐时一次性餐具使用的次数也会相应减少;再如,“你去市中心购物时乘坐公交车还是坐出租车?还是用城市公共自行车?坐出租车时是单人乘坐还是四人合乘?”这个问题提醒了学生出行可以很方便地使用城市公共自行车,坐公交比坐出租车要低碳,实在需要坐出租车也可以几个人合乘;又如,你在宿舍只用电脑听音乐时,显示器关掉了吗?提醒学生在宿舍用电脑听音乐时可以关掉显示屏以节约用电;还有,你的作业本在纸张未用完时命运如何?提醒学生未用完的纸张甚至用过的纸张可以收集重复使用。
这些问题里的低碳生活理念绝大部分学生已经知道,但平时并不注意细节上的节能习惯,通过问卷调查,学生会重新开启了低碳环保的意识大门,注重环保。
3.1.3 利用网络建群,扩充学生低碳环保知识
现在是电子信息时代,很多学生都是低头一族,随时准备看手机。建立校园的低碳生活健康群,不定时发送相关的低碳生活健康专题知识以及国内外的环保政策等,有益于学生扩充低碳环保知识。
有的学生不知道怎么做可以节能环保,有的是不知道为什么要这么做,好多方面是不知其所以然,我们通过群的建立,可在群里发送相关知识,例如大家知道,用水相同时两种方法清洗衣服时,少量水多次清洗能更干净,可以通过计算萃取率的例子让学生们明白,这么做是有理论支持的。例如,假设每升清水对污垢的萃取率为50%,那么同样体积的10升水洗同样的衣服,分成两次清洗,每次5升,及时次清洗后污水浓度是原来的1*0.2*0.5*=10%,第二次清洗后剩0.2*0.5*10%=1%;如果分成五次清洗,及时次后清洗后污水浓度是原来的1*0.5*0.5*=25%,第二次清洗后剩0.2*0.5*25%=6.25%;以此类推,第五次后污水浓度将是原来的0.1%。这个演算过程的结果明明白白告诉大家,同样体积的水如果少量多次洗得更干净。
这种专题知识比较适合以文件的形式在群里推送,用在调查问卷或者宣传画报里就不太容易传达了。
一些国外的节能低碳生活经验,也可以作为一个专题介绍给学生。如日本环境部为应对气候变化推行的一项宣传活动“清晨的挑战”,鼓励人们早睡早起,以减少家庭的二氧化碳排放量。该活动认为如果每人每天早睡早起一个小时,那么一个家庭一年可减少二氧化碳排放量85千克。这些好的经验倡议给学生一种信息:自己也可以为低碳生活做些什么。很多学生看后感慨说原来早睡早起也可以节能减排!
再如一些有环保教育意义的相关影视视频可以在QQ群或者微信群里转发,及时部记录台湾气候变迁的纪录片“±2℃”,根据哥本哈根会议的结论,未来人类如果要生存,就必须将气温控制在摄氏两度以内。片中震撼的影像资料模让人意识到这不是电影特技,而是实际发生的灾难。未来如果气温继续上升,人类还会有怎样的厄运?这是传统宣传教育难以达到的感官效果,学生看过之后均表示要从自我做起低碳生活。
这是一种开放的宣传途径,所有学生都可以参与进来,每一位同学看到的有意义的环保主题资料都可以转发过来,共同学习。现在智能手机几乎是人手一个,高职院校里几乎所有的老师都为他们盯着手机而烦恼不已,但用来学习和宣传正能量何乐而不为?
3.1.4 举办低碳环保知识竞赛,推动学生学习相关知识
通过举办低碳环保知识竞赛,可以推动学生主动学习相关环保知识,增强环保意识。其作用与发放调查问卷类似,但调查问卷回答的是学生自己的行为,是否节能低碳环保学生并能确定。而竞赛是有确定答案的,回答错了就没有得分,所以促进学生学习相关知识,对各种行为加以分析判断明确是否低碳。例如问题什么是“地球一小时”活动?学生需要了解地球一小时是世界自然基金会应对全球气候变化所提出的一项全球性节能活动,提倡于每年三月的一个星期六当地时间晚上20:30,停电一小时,旨在提醒人们节约能源,不了解则无法回答。
3.1.5 举办环保主题活动,促进学生身体力行
前面的几种方法对学生来说几乎都是纸上的理论学习,增强环保意识,能不能做到还要看个人的综合素质。而举办环保主题活动则可以让参与进来的同学不仅增强环保意识,而且身体力行,也可以提高学生的组织能力。我们多次在校园里举办关注低碳环保的主题活动进行宣传,例如鼓励学生购买便携式的金属筷子,以减少一次性筷子的使用。
学生在本校校园周围做过调查,校外大概有七十家小摊点以及小饭店,有五十家是用一次性筷子的,平均每家店每天发出约100份食品,也就是说每天消耗近5000份食品盒子以及塑料袋,和5000双一次性筷子,这是个庞大的数字,如果是木质筷,有人推测过,那将消耗一颗生长30年的杨树,这是24小时的用量。而且从健康的角度看,很多小企业都采用硫磺熏、双氧水漂白、滑石粉抛光的工艺,只是为了降低成本,实际上根本就没有达到卫生消毒的要求。
经过环境专业学生的宣传,将这个统计过程与结果告诉全校同学们后,活动前准备的三百双便携式金属筷子全部售出,还有很多同学自己回去上网购买了,另外同学们也纷纷表示尽量少消耗一次性餐具。
3.2 在课程教学中融入低碳环保概念
我们每位教师要整合教学内容,将环保理念植入课堂,宣传于无形之中。例如建筑材料这门课程中,介绍石膏的来源时,不妨多说一点人们脱硫石膏的研究:工厂里用石灰可以减少废气中的二氧化硫,失效之后可以作为石膏的来源,这样既处理了固体废品,又重复利用了资源,这是一种绿色循环,学生也了解了人们在生产中正在为了节约能源做出努力。这也为学生将来工作中为绿色环保做出贡献打下思想基础。
3.3 完善对学生的低碳管理
高职院校尤其是民办的管理机制需要进一步完善,从制度的制定就加入低碳环保的内容。国家颁发的“限塑令”刚开始好多百姓不理解,但现在很多人已经自觉循环使用塑料袋了,为减少塑料垃圾做出贡献,所以有些限制性措施还是有效的。学校也可以做到,例如江海职业技术学院积极响应环保的号召,从前年起禁止食堂窗口提供一次性餐具,这项行政命令不仅让师生都能亲自去食堂吃饭,减少了一次性餐具带来的污染,减少了校园垃圾,也增强了全校师生的低碳环保意识。当我们为学生营造一个时时处处存在低碳环保的氛围,学生的低碳生活意识自然提升。
4 结语
高职院校的学生已经经历过多年的教育,内在已有很多低碳环保知识,如何使得他们将低碳环保的生活理念建立起来,还需要外部正确有效的引导。无论什么样的低碳生活理念的构建途径,都是让学生主动去约束自己,改善生活习惯,从生活(以及以后参加的生产)的细节上做到尽量节约、不浪费就好。能为我们整个社会的碳减排作出个人可以做到的努力。
浅析低碳环保实践:浅析能源计量在低碳环保经济中的实践效果
摘 要:随着能源的日益紧缺和环境的恶化,节能减排,发展低碳环保经济成为世界各国经济可持续发展的重要途径。能源计量技术无处不在,覆盖到全社会建设的方方面面,其在节能减排,建设节约型社会和环境友好型社会中起到重要的基础性作用,在发展低碳环保经济中起到坚实的基础性作用和技术支撑作用。
关键词:能源计量 低碳环保 节能减排
能源计量就是煤炭、原油、天然气、电力、煤气、热力、液化石油气、生物质能等可以通过加工、转换而取得的有用能源过程中,对用能单位用能过程进行数量、质量、性能参数、特征参数等的检测、度量、计算。能源计量覆盖到社会经济建设的方方面面,小到电表、水表的计量,大到冶金、造船等。正确的能源计量数据有助于我们实现科学的能源管理,提高节能减排效果,促进低碳环保经济的发展。
1、能源计量为低碳环保经济发展提供技术支撑
1.1、节能减排的前提
企业开展的节能管理、能源统计以及能源利用状况分析等工作都必须建立在获取能源计量数据基础上。没有这些计量数据,节能减排就无从谈起。所以说,能源计量是节能减排的前提条件。通过合理配备计量器具等,获取的计量数据,然后根据企业需要进行科学的统计分析,实现节能减排。而为获取的计量数据,需按规定选用合格的计量器具并做好器具的使用管理工作。例如:某市鼓励135加耗标煤3000吨以上的企业严格推行计量能耗精细化管理,配备专职计量管理工程师,有效增强了员工的节能意识,在能源计量与节能巡查、适时监控的作用下,这些企业生产过程中的各环节跑、冒、滴、漏问题得到有效解决,节能效果明显。
1.2、企业新能源开发的基础
在能源紧缺形势下,企业纷纷研究开发新能源,尤其是在低碳环保经济迅速发展的今天,清洁煤技术、新能源汽车、智能电网、新能源规模发电已被认定为新能源开发的四大领域。而在新能源开发过程中,一方面需要解决技术难题,另一方面需要从新能源规模化生产的流程、质量检验等角度确保其质量。在这些待解决问题上,扎实的计量检测技术和管理体系是促进新能源开发以及生产的基础。因此,能源计量是新能源开发的基础,为新能源开发增加助力。
1.3、评价节能新技术效果的基础
为提高能源的利用率,企业纷纷加大节能新技术的研究,并取得重大突破,这是发展低碳环保经济的技术手段。能源计量能为这些新节能技术进行评价和测试,得出的量化结果。例如:通过温室气体排放核查和清单编制工作,确定企业的排放源以及高能耗点,企业借助这些基础性数据明确节能减排的要点,如:引进技术和资金进行节能改造;建立节能和温室气体排放监控体系等。
1.4、开展碳交易的重要基础
随着全球气候变暖、海平面上升、温室效应增强、气候剧烈变化的发展,国际社会对气候危机的关注日益增强,国际碳排放交易市场规模逐渐扩大。据了解,国际碳排放权交易已成为我国部分地区低碳环保经济发展、低碳技术发展的重要手段。碳交易的基础就是核算能源消耗中的二氧化碳排放量,的能源计量有助于我精准计算能源消耗量,进而判断温室气体的排放量。目前,不少发达国家已经建立能源资源消耗、污染物排放的第三方监测机制,通过发达的能源计量手段促进低碳环保经济的发展。所以说,能源计量是开展碳交易的重要基础,它在我国低碳环保经济的发展中具有重要效果。例如:构建科学、实用的用能和碳排放活动水平数据监测以及管理体系,这些数据作为政府作出相关决策的依据,也给企业和相关技术机构工享。或者与国外技术机构合作,加强计量监测和分析,渗透计量技术,从源头上分析碳计量的问题,根据问题提出针对性的解决方案。
2、恰当运用能源计量,促进低碳环保经济发展
2.1、完善计量管理制度,推进节能降耗计量服务活动
为推进低碳环保经济的发展,全国各省市纷纷成立节能降耗计量服务队,监督指导重点用能企业的能源计量器具的配备和管理,指导其完善计量管理制度,建立起计量器具档案台账,并定期检测器具,解决计量技术难题,显著提高了企业的能源计量水平。另外,还实行信息化能源计量管理,加强档案管理,扎实稳打的推进能源计量管理工作。
相关部门利用“5・20世界计量日”、“全国质量月”等契机,开展种类多样的能源计量知识宣传活动――结合能源计量审查工作,进行能源计量法律法规培训活动;结合能源计量示范单位评选,推广先进的能源计量工作经验;结合低碳核查试点工作,多方位宣传低碳知识、低碳计量和碳核查的意义和作用等。通过多种宣传活动的开展,增强能源计量意识,形成良好的节能减排氛围,使能源计量基础工作得到夯实,为低碳城市建设提供的数据支撑和技术保障。
为提高节能减排效果,政府在引导企业加强能源计量器具管理之余,还加强企业的计量数据管理,鼓励企业运用先进的信息系统进行数据管理,实现数据的自动采集、整理、统计、分析,充分发挥能源计量在企业节能减排中的技术支撑作用。例如:某钢铁企业运用现代信息网络技术建立其能源计量信息网络系统,系统包含74台衡器、488个计量点,实现了进出企业的物料以及生产过程中消耗的水、电、气、煤、焦炭等能源的信息化、全过程监控计量管理,指导能源的科学管理,该系统在企业的节能降耗和清洁生产中发挥显著作用。
2.2、加强能源计量执法监督,推进重点用能企业的计量管理
为落实《节约能源法》、《用能单位能源计量器具配备和管理通则》等法律法规,政府部门要加强对用能企业能力计量的执法监督,每年进行一次集中的能源计量器具配备和管理情况的监督检查。通过执法检查,督促企业加强计量管理,指导重点用能企业建立完善的计量检测体系,推动计量的精细化管理,为新能源的开发、生产工艺改进、质量检测提供计量技术保障。某省通过加大执法力度,全省95%的重点用能企业均已通过计量检测体系的认证,共有专兼职计量工程师近两万人、计量管理标准3000多项。
3、结束语
发展低碳环保经济与建设资源节约型社会、环境友好型社会的本质一致。为缓解能源紧缺现状、保护环境,发展低碳环保经济是我国社会发展的必然选择。而能源计量工作为推动低碳环保经济发展上具有重要作用,只得大力推进。
浅析低碳环保实践:“有机化学”教学中渗透低碳环保理念的探索与实践
摘要:低碳环保、绿色和节约理念是当今国际化学科学研究的前沿之一,也是当代大学生素质教育的重要内容之一,在“有机化学”理论课堂教学中,从教学手段、教学内容、教学方式等方面加强低碳环保、绿色节约理念的教育;而在实验教学中,则可以从实验内容、实验方法、实验结果等方面进行低碳环保、绿色节约理念的实践,从而使学生认识到人类与自然和谐相处的重要性。
关键词:有机化学;低碳;环保
低碳环保、绿色节约是当今国际化学科学研究的前沿,受到各国的关注和重视。我国有识之士也提出了应该加强绿色化学教育的观点。所以,低碳绿色化学教育是21世纪化学学习与教学的新挑战,同时也是大学生素质教育的一项重要内容。[1]而“有机化学”是理工科高校相关专业的基础课程之一,具有课程内容丰富,授课时间较长,选课学生面大,社会应用性强等特点,广泛渗透到生命科学、材料科学、环境科学、能源科学等诸多学科领域中。[2]“有机化学”教学是学生认识低碳环保绿色化学的基本途径,因此,在课堂教学中渗透低碳绿色化学内容,加强学生的环保绿色意识,具有极其深刻的意义。同时,“有机化学”作为一门实践性很强的课程,必须与有机化学实验相配套,使学生在实验中更直观地认识到低碳环保、绿色节约的必要性,在有机化学实验中尽可能“节约化”、“绿色化”;在药品用量上实现从“大量到中量到少量到微量”的转变;实验仪器半微量或微量化。这不但减少了药品资金投入,降低了废物的排出,也减少了对环境的伤害。理论教学和实验教学相得益彰,将低碳环保、绿色节约理念的教育贯彻到“有机化学”教学的始终,潜移默化地影响学生。
以下是我们在“有机化学”教学和实验过程中,渗透低碳环保、绿色节约理念教育所做的探索与实践,期待与广大同仁共勉。
一、“有机化学”理论教学中低碳环保理念的渗透
“有机化学”课程是在高等院校中进行低碳环保绿色化教育最合适的课程之一。这是由“有机化学”课程本身的特点所决定的,因为这种理念是有机合成化学家提出的,其内容与有机化学学科密切相关。
在教学中,我们注意补充和介绍一些具有时代性与低碳环保理念有关的内容,如绿色化学的定义和内涵;低碳生活与地球温室效应的关系。还要以我们身边的例子来说明,如汽油无铅化、洗涤剂无磷化等,使学生认识到环保与自身息息相关,从而认识到环保的重要性。也要扩展一些新开发出的绿色工艺中采用的新试剂和新技术。如烃类的烷基化反应,现行的教材中一般都是介绍氢卤酸、三氯化铝等液体酸催化剂,其会对设备产生严重的腐蚀,对人体产生危害并且污染环境。而开发固体酸烷基化催化剂就可以避免这些缺点,既低碳又环保。也及时介绍一些绿色化学研究取得的新技术、新方法和新途径,如电化学合成技术与方法、微波合成技术与方法、超声波合成技术与方法、光化学合成技术与方法、超临界合成技术与方法、一锅合成技术与方法、固相合成技术与方法等,丰富理论教学,开阔学生绿色环保的视野。
采用多媒体教学手段为低碳环保教育提供了必要条件,改变了一支粉笔满身灰尘的授课形象,这本身就体现了环保的理念。不用粉笔书写板书,可以向学生传递更多的信息,单位时间内授课效率高,也贯穿了绿色节约观念。
“有机化学”有些内容,传统的板书授课,学生理解起来困难,如有机反应机理(即化学键的拆分及重新组合的详细过程)、立体化学中的分子构型、对映异构体现象、反应机理的立体化学等重要内容,都是用语言难以描述清楚、学生理解比较抽象的,而利用多媒体教学手段,可以同时将文字、图像声音等综合起来,有利于学生对所学内容的理解,比单纯的抽象化语言更富有表现力。同时丰富多彩的图片可以更直观、更形象地体现教学内容,提高学生的学习兴趣,更容易取得良好的教学效果。
二、“有机化学”实验教学中低碳环保理念的渗透
“有机化学”作为一门实践性很强的课程,必须与实验课紧密结合,“有机化学”实验在使学生领悟和感受到科学为人类社会创造了文明和财富的同时,也带来了环境的污染。全国众多的大学、中学的化学实验课就犹如一座座微型化工厂,每天都在排放着大量的、种类繁多的废物,污染着环境。[3]由于化学实验所使用的试剂品种多,排出的污染物成分复杂,治理起来更加困难,自然就加重了社会治理的成本,对社会财富也是一种浪费。因此,要从低碳环保、绿色节约的角度重新认识化学实验课程的设置内容。笔者所在的有机化学教研室,一直致力于“有机化学”实验绿色化的探索和实践,尝试在实验教学中提倡低碳环保、绿色节约理念。经过几年的探索,编写出版了《有机化学实验绿色化教程》,该书是桂林理工大学有机化学实验绿色化教学研究成果的结晶,也是桂林理工大学“十一五”规划教材。以下是我们进行绿色化实验的结果总结,供同仁们参考。
1.加大半微量或微量实验的比重,强化低碳环保意识
与常规实验相比,采用半微量或微量实验,试剂用量减少约2/3,相关辅助材料和水电的消耗也相应减少,降低了实验成本,节约了实验经费。同时实验产生的废物量也大为降低,从而减少了对环境的污染。将常规实验与半微量或微量实验进行对比,如试剂用量、实验结果、废物量、水电量、实验成本等指标以挂图的形式时刻提醒学生,在实验的每一个环节都要重视节约和环保,使学生在实验教学中深刻认识到低碳环保的重要意义。
2.改进实验内容和方法,进一步强化低碳环保意识
实验中产生的废物,不允许直接排入下水道,分门别类做好废物回收利用,尽量做到除产品外的零排放。教导学生,保护环境就是要从身边的一点一滴做起。
改进某些实验内容,以期达到节约和环保的目的。
例1:“熔点的测定”基本操作实验,常规使用的加热介质是浓硫酸,属于危险试剂,使用过的硫酸变黑,只能使用一次。同时回收的废硫酸量大,浪费严重。我们改用液体石蜡作为加热介质后,废酸没有了,而且液体石蜡可以重复使用。没有废物排放,既环保又节约。[4]
例2:“蒸馏与分馏”基本实验操作,现行的实验教材,要求使用甲苯和四氯化碳两种试剂,沸点高,毒性大,价格较高,加热时间长,回收量大,对环境和人身都有害。我们用工业酒精和自来水替代后,由于降低了体系的沸点,因而缩短了加热时间,回收的酒精可以重复使用,或作为酒精灯的燃料。工业酒精价格低廉,实验效果好,这一改进,既节约又环保,废物零排放。[4]
例3:“萃取”基本实验操作,一般使用乙醚萃取醋酸水溶液中的醋酸。该方法存在以下的问题:一是乙醚的沸点低,室温下极易挥发和燃烧,安全性差,不适合在人员集中的场所使用;二是乙醚的渗透性很强,操作中容易出现渗液和漏液的现象,造成实验数据的误差较大,而且很容易实验失败;三是乙醚做萃取剂,使用量大,成本高,易污染环境。我们改用水为萃取剂,从醋酸与乙酸乙酯的混合溶液中萃取醋酸,实验中使用的乙酸乙酯毒性低、污染小,实验时分层速度快,现象明显,容易操作。萃取后的乙酸乙酯使用碳酸钠溶液洗涤后可以回收再利用。[4]
例4:“环己烯的制备”实验,目前国内有机化学实验教材要求采用浓硫酸或浓磷酸做脱水剂,存在以下问题:一是收率不高,浓硫酸腐蚀性强,炭化严重,操作不方便。而浓磷酸虽较浓硫酸好,但价格较高。二是副产物多,浓硫酸容易生成炭渣和有毒气体二氧化硫,残渣和残液对环境污染大。我们在实验中改用六水合三氯化铁做脱水剂,避免使用浓硫酸或浓磷酸对环境造成的污染,而且产率提高了;催化剂经过回收,处理后可重复使用。[4]
例5:“甲基橙制备”实验,现行高等院校有机化学实验教材中,是由对氨基苯磺酸、亚硝酸钠和盐酸,经低温(0~5℃)重氮化反应生成重氮盐,再与N,N-二甲基苯胺偶合而成,而且制备过程中需要冰盐浴保持低温,实验时间长,反应条件不易控制。我们采用“一锅法”常温下合成甲基橙,不仅降低了试剂的耗损,而且条件容易控制,操作简单,收率高,实验时间也缩短了。[4]
三、低碳环保和绿色节约教育是学生素质的主要内容
构建和谐社会将是我国长期的、不懈奋斗的目标。加强环境治理和保护,促进人与自然和谐共处,是其中一项重要的内容。为此要以解决危害人民健康和影响可持续发展的环境问题为重点,加快建设资源节约型、环境友好型社会。“有机化学”的教学目标,说到底是科学素质教育。将低碳环保、绿色节约理念的教育贯彻到“有机化学”教学的全过程之中,是时代对大学生的要求。培养他们低碳环保和绿色节约意识是人文素质的重要内容,同时又是其他素质的综合体现,是当代大学生综合素质的集中反映。要成为发展并具备较高的综合素质的大学生,就必须自觉接受低碳环保、绿色节约化教育。
21世纪是人类与环境友好相处的世纪,可持续发展成为人类社会发展的主题。时代呼唤高等院校担当起培养具有环境保护意识和可持续发展意识的人才的任务,也是化学教育工作者需要面对的问题。我们要在“有机化学”教学活动中有意识地贯彻低碳环保、绿色节约的理念,使这些理念在学生心中生根发芽,成为他们人文素质的一部分。
浅析低碳环保实践:低碳\环保抗静电织物的生产实践
摘要:本文介绍了近期一代低碳,环保防静电织物的生产工艺与措施通过包敷纺纱使大卷装的抗静电丝得以直接使用,不必再络成小包装并捻使用,酸性染料的介入,使抗静电纱很好的得到区分,保障了均匀排列。
关键词:防静电;包敷纺纱;酸性染料;措施
随着我国经济的快速发展,劳动安全防护标准不断提高,织物原有的性能已越来越不能满足诸多特殊行业、特殊工作场所的要求:如煤矿、天然气、油田、化工厂、兵工厂、纺织、面粉加工等高粉尘、易燃易爆的工作场合;电子计算机、电子仪器、变电站等高频辐射对人体健康造成一定伤害甚至引起病变的环境;以及科技、军事反雷达侦察的伪装遮障物等等。
抗静电织物的开发与生产满足了以上工作环境要求,确保了相关行业安全生产和员工的生命安全,此品种开发具有十分重要的意义。
一、生产抗静电织物的主要方法
生产抗静电织物的主要方法有:织物表面整理、纤维化学改性、金属纤维与普通纤维条混、嵌织有机导电纤维和采用有机导电短纤维与棉型短纤维混纺纱线织成织物。前两者的抗静电效果随洗涤次数的增加而衰减,后三者的抗静电效果比较持久,而且组织、混纺纤维有较大的选择空间,纤维的物理性能不会受到后整理的影响,生产过程中难度也较大。
二、原料与组织的选择
我司生产原料选用易洗快干、坚固耐磨的涤棉混纺纱线包敷白色涤纶复合导电长丝。组织选择平纹组织,导电纱线浮于织物表面,使织物更易于产生电晕放电,提高抗静电性能,同时成布适宜于夏季服用要求,抗静电纱线与普通纱线比例为1:15。抗静电丝为涤纶基的白丝,染色适应性强,正常的染色工艺即可满足要求,不必为了掩盖抗静电丝而添加专门的染料。
三、各工序工艺与措施
1、细纱
(1)纺纱方法:对FA506型细纱机进行改造,在摇架上加装导丝装置。将长丝悬挂在吊锭上,同粗纱相同,靠张力退绕,经过导纱杆,导丝轮,将长丝从前钳口喂入皮辊,和须条一同输出,经过加捻将长丝包覆在须条中间形成芯丝。
(2)设备要求:为保障包覆效果,防止露白,长丝的喂人位置在纺z捻时置于须条中央偏左,纺S捻时置于须条中央偏右。导丝轮要求灵活、光滑,表面无毛刺,我们采用的是以铝合金为材料、表面镀硬铜的导丝轮,一般要求导丝轮配不加油密封轴承为宜。V型槽要有一定的深度,且底部弧的半径要小,V型轮运转要求平稳,左右摆动小,以保障氨纶丝喂入细纱前皮辊的位置、不偏斜。为保障芯丝相对须条的位置不变,要求细纱不使用嗽叭口横动装置。
(3)工艺要求:为增强外包纤维与导电长丝之间的抱合刀,捻度的选择一般比同号环锭纱高10%左右,较高的捻系数可进一步保障芯丝被包覆在中央不外露,改善包覆效果和提高成纱强力。包芯纱的条干均匀主要取决于外包纤维的细纱牵伸工艺,要改善条干,提高产品质量,采用中硬度胶辊配合重加压,以加强对纤维运动的控制,提高成纱条干水平。钢丝圈要选用适易走熟、通道宽敞和纱线接触面小的薄弓型、散热性好的型号。纺包芯纱时车速低,为控制气圈张力,保持正常成形和紧密卷绕。
(4)通过采取以上措施,成纱各项质量指标达到了用户要求,以下为T/C29+20D的成纱质量
(5)注意事项
①安装在摇架上的导丝轮,转动要灵活,光滑无毛刺,避免挂丝,
②去掉了喂入喇叭口横动装置要注意皮辊的磨痕情况,每天检查皮辊状态,必要时做条干对比,避免皮辊中凹影响成纱条干,
③遇断丝缠导丝轮时,切忌用利器刮割,以免起毛刺。
2、络筒
为了与普通纱线区分,使抗静电纱按照比例排列,使抗静电性能均匀,抗静电纱用红色酸性染料染色。
3、整经
(1)抗静电纱的总经根数较少,设计整经组织时设计的头份为抗静电纱的2倍,这样抗静电纱集中到一个经轴,为1:1的比例,可以利用小绞线直接分开。
(2)预留两根抗静电纱在边纱处,供布机借边用,
(3)为了确保不乱层,每轴(含抗静电纱)放3道绞线,起了机和浆纱上落轴处各放一道,尤其是中间的一道必须经过精心计算,确保浆纱车工有准备的情况下处理绞线,以免造成崩头。
(4)小绞就是分界线,不必再单独分层,便于操作。
3、浆纱工序
由于抗静电纱为包敷纱,浆料配方按照正常的品种进行设计,适度提高被覆。浆纱工艺路线为“重被覆、强渗透、小伸长、保回潮”。
(1)备轴时将含抗静电纱的轴置于最近浆槽处,确保抗静电纱在千分绞区最上层;
(2)为使防静电纱排列均匀,浆纱上轴时最上面的小绞棒处打一绞线供织机结经使用,落轴时打两遭绞线供穿筘和开车后检查;
(3)由于酸性染料染涤棉纱色牢度差,在高温高压下褪色快,要求上落轴、处理倒断快速,时间控制在3分钟内;回浆不再使用。
4、穿经工序
工艺:1 2 3 4 5 6 7 8顺穿,边纱采用4入,地纱为2入,注意事项:
(1)穿筘前需将地经和嵌经之间的绞线换成综丝杆,便于分梳和固定成两层纱,每个织轴在穿纱前根据绞线和染色情况,先找全工艺设定的嵌经根数,检查是否有倒断头引起的错层现象,分理正确后再穿纱。
(2)穿前将两道绞线结成环状,以免由于意外抽拉造成分层不清;
(3)由于含抗静电纱的浆槽内所有的纱都着色,必须根据绞线分层穿经。
5、织造工序
工艺路线“小开口、大张力、高后梁、迟开口”,多臂剑杆织机。
(1)插完片子后绞线换为绞杆;
(2)随第2道绞线的出现检查处理上轴短经是否有乱层;
(3)处理断经时分层处理,不允许跨层拉斜线;
(4)接经采用分层接经。
四、结语
1、采用以上措施,保障了本品种的连续生产性。
2、织造效率达92.6%,成品率99.75%,抗静电效果较好。
3、抗静电纱必须用酸性染料染色,不得使用其他染料。
4、本品种的一次性开发成功,使我司具备了现有各种防静电织物的能力,完善了防静电织物的品种体系。